Atrofia muscolare: Scoperto il meccanismo che preserva le cellule muscolari dalla degenerazione

L'autofagia è un processo di degradazione che mantiene le cellule in buona salute permettendo alle stesse di rimuovere rapidamente i componenti danneggiati. Tra le sue numerose funzioni, l’autofagia è essenziale per garantire l'integrità delle cellule muscolari, ed alterazioni nell’attivazione del processo autofagico sono spesso associate all’insorgenza di miopatie nell’uomo. Fino ad oggi, è rimasto poco caratterizzato il meccanismo molecolare attraverso cui l’autofagia venga attivata in condizioni di stress come l’atrofia muscolare.

Uno studio che nasce dalla produttiva collaborazione fra il Dipartimento di Biologia dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” e l’Istituto Nazionale per le Malattie Infettive IRCCS “Lazzaro Spallanzani” pubblicato oggi sulla prestigiosa rivista “Science Advances”, ha permesso di chiarire tale meccanismo studiando la distrofia muscolare dei cingoli 2H, una distrofia muscolare causata da mutazioni nel gene Trim32. TRIM32 è un enzima E3 ligasi in grado di formare lunghe catene di una proteina chiamata ubiquitina che sono uno strumento per regolare l’attività di numerosi processi cellulari. Lo studio svolto nel Laboratorio di Biologia Cellulare e Microscopia Elettronica dell’Istituto Nazionale per le Malattie Infettive IRCCS “Lazzaro Spallanzani” di Roma diretto dal Prof. Mauro Piacentini del Dipartimento di Biologia dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, e coordinato da Prof. Gian Maria Fimia, professore dell’Università del Salento, ha dimostrato che l’espressione di TRIM32 è essenziale per l'induzione dell’autofagia nei muscoli in condizioni di atrofia, così da proteggere le cellule muscolari da un’eccessiva degenerazione. Lo studio, che ha come primo autore la Dott.ssa Martina Di Rienzo una giovane ricercatrice che ha svolto questi studi nel corso del suo dottorato di ricerca presso l’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, ha mostrato come la funzione di TRIM32 di promuovere l’autofagia si basi sulla sua capacità di legare i regolatori dell’autofagia AMBRA1 e ULK1 e stimolarne la loro attività attraverso la sintesi di poli-ubiquitine. La rilevanza di questa scoperta è sottolineata dal fatto che le mutazioni genetiche responsabili della distrofia muscolare dei cingoli 2H impediscono a TRIM32 di legare ULK1 e di indurre l'autofagia, portando le cellule muscolari a degenerare.

I risultati di questo studio hanno permesso quindi di indentificare Trim32 come un importante fattore che regola l’integrità delle cellule muscolari. Sviluppare farmaci in grado di potenziare l’attività di Trim32 potrà rappresentare un nuovo approccio per prevenire la degenerazione muscolare in condizioni patologiche.

Leggi l’articolo su Science Advances: https://advances.sciencemag.org/content/5/5/eaau8857